OCT/импульстік шығысты түсіну

1. Анықтамасы және негізгі ұғымы

OCT шығысы

• Оптикалық муфта, сондай-ақ оптоизолятор деп те аталады, OCT шығысының негізінде жатыр. Ол инфрақызыл жарық шығаратын диодтан (LED) және фототранзистордан тұрады. Оптикалық муфтаның кіріс жағына электр сигналы берілгенде, LED инфрақызыл жарық шығарады. Содан кейін бұл жарық фототранзисторға шығыс жағында түседі. Фототранзистордың өткізгіштігі түскен жарықтың қарқындылығына жауап ретінде өзгереді. OCT шығысы контексінде фототранзистордан шығатын электр шығысы ақпаратты жеткізу үшін пайдаланылады. Бұл шығыс сандық сигнал түрінде болуы мүмкін, ол LED жанып тұрғанына немесе жанбағанына байланысты жоғары немесе төмен болады. Оптикалық муфтаны пайдалану кіріс және шығыс тізбектері арасында электрлік оқшаулауды қамтамасыз етеді. Бұл оқшаулау кіріс жағында жоғары кернеу айырмашылықтары немесе электрлік шу болуы мүмкін қолданбаларда өте маңызды, бұл басқаша жағдайда сезімтал шығыс жағындағы электроникаға кедергі келтіруі немесе зақымдауы мүмкін. Мысалы, жоғары вольтты электр сигналдары бақыланатын қуат тарату жүйесінде OCT шығысы күй немесеөлшемдерэлектрлік кедергілер немесе қысқа тұйықталулар қаупінсіз осы жоғары вольтты тізбектерді төмен вольтты басқару немесе бақылау жүйесіне қосу.

Импульстік шығыс

• Импульстік шығыс дискретті электрлік импульстар сериясының пайда болуын білдіреді. Импульс - бұл электрлік сигнал деңгейінің қысқа мерзімді өзгеруі, әдетте төмен күйден жоғары күйге, содан кейін қайтадан төмен күйге оралады. Бұл импульстардың сипаттамалары, мысалы, олардың жиілігі (уақыт бірлігіндегі импульстар саны), ені (импульстің жоғары күй бөлігінің ұзақтығы) және амплитудасы, ақпарат береді. Ағын өлшегіштер мен энергия өлшегіштер сияқты көптеген өлшеу құрылғыларында өлшенетін шама сәйкес импульстік сигналға түрлендіріледі. Мысалы, су ағынын өлшегіште өлшегіш арқылы өтетін судың әрбір бірлік көлемі бір электрлік импульстің пайда болуына әкелуі мүмкін. Белгілі бір кезеңдегі осы импульстардың санын санау арқылы су ағынының жалпы көлемін анықтауға болады. Импульстардың жиілігі ағын жылдамдығына тікелей пропорционалды, ағын жылдамдығы неғұрлым жоғары болса, соғұрлым импульс жиілігі соғұрлым жоғары болады.

2. Жұмыс принциптері

ОКТ негізіндегі импульс генерациясы

• Кейбір жүйелерде ОКТ импульстік шығысты генерациялау үшін қолданылады. Мысалы, екі электрлік оқшауланған ішкі жүйелер арасындағы сандық байланыс байланысында жіберуші жағындағы микроконтроллер бірқатар сандық сигналдарды жіберуі мүмкін. Бұл сигналдар оптикалық муфтадағы жарықдиодты басқару үшін қолданылады. Микроконтроллер сигналды жоғары және төмен күйлер арасында ауыстырған кезде, жарықдиод сәйкесінше қосылады және өшеді. Содан кейін шығыс жағындағы фототранзистор сәйкес импульстар сериясын шығарады. ОКТ қамтамасыз ететін электрлік оқшаулау жіберуші жағындағы тізбектегі кез келген электрлік шудың немесе кернеу өтпелі процестерінің қабылдаушы жағындағы тізбекке әсер етпейтінін қамтамасыз етеді. Бұл әсіресе үлкен қозғалтқыштар мен басқа да электр жабдықтары жұмыс істейтін өнеркәсіптік зауыттар сияқты электромагниттік кедергілер көп болатын орталарда пайдалы.

Сенсорлардан импульс генерациясы

• Сенсорға негізделген қолданбаларда импульс шығысын генерациялау процесі сезілетін физикалық шамамен байланысты. Мысал ретінде біліктің айналу жылдамдығын өлшеу үшін қолданылатын магниттік қабылдау сенсорын алайық. Сенсор магниттік элементтердің (мысалы, білікке бекітілген тісті доңғалақтың тістері) өтуін анықтауға арналған. Магниттік элемент сенсордың жанынан өткен сайын сенсор шығысының өзгеруін тудырады. Содан кейін бұл өзгеріс шартталып, импульске айналады. Бұл импульстардың жиілігі біліктің айналу жылдамдығына тікелей байланысты. Егер білік жылдамырақ айналса, бірлік уақыт ішінде сенсордың жанынан көбірек магниттік элементтер өтеді, нәтижесінде импульс жиілігі жоғарылайды. Содан кейін бұл импульс шығысын айналу жылдамдығын есептеу және оны мониторда көрсету сияқты әрі қарай өңдеу үшін микроконтроллерге немесе басқа басқару құрылғысына жіберуге болады.

3. Қолданбалар

Өнеркәсіптік автоматтандыру

• Өнеркәсіптік автоматтандыру жүйелерінде OCT/импульстік шығыс кеңінен қолданылады. Мысалы, конвейерлік таспа жүйесінде таспадағы заттардың болуын және қозғалысын анықтау үшін импульстік шығысы бар жақындық сенсорларын пайдалануға болады. Нысан сенсордан өткен сайын импульс пайда болады. Бұл импульстарды тасымалданатын заттардың санын бақылау үшін бағдарламаланатын логикалық контроллер (PLC) арқылы санауға болады. OCT шығысы бұл сенсорлар электр оқшаулануын сақтай отырып, сезімтал PLC тізбегін өнеркәсіптік ортадағы ықтимал электр шуынан немесе кернеудің күрт көтерілуінен қорғай отырып, PLC-мен байланысуы қажет болған кезде қолданылады.

Энергияны өлшеу

• Электр және газ есептегіштерінде импульстік шығыс жиі кездесетін ерекшелік болып табылады. Электр есептегіші үшін энергия тұтыну пайдаланылған ватт-сағат санымен өлшенеді. Есептегіштің ішкі тізбегі өлшенген электр энергиясын бірқатар импульстарға түрлендіреді. Энергия неғұрлым көп тұтынылса, соғұрлым көп импульс пайда болады. Бұл импульстарды қашықтан бақылау және есеп айырысу мақсаттары үшін деректерді тіркеушіге немесе ақылды тор жүйесіне жіберуге болады. Импульстік шығысты пайдалану байланыс процесін жеңілдетеді және басқалармен оңай интеграциялауға мүмкіндік береді.энергияны басқару жүйелері.

Аспаптар және өлшеу

• Осциллографтар мен жиілік санауыштары сияқты әртүрлі өлшеу құралдарында калибрлеу және сигналды беру үшін ОСТ/импульс шығысын пайдалануға болады. Мысалы, калибрлеу көзі белгілі жиіліктер мен амплитудалары бар дәл импульстік сигналдарды генерациялауы мүмкін. Бұл импульстарды дәл өлшеу өнімділігін қамтамасыз ету үшін ОСТ негізіндегі интерфейс арқылы калибрленетін құралға жіберуге болады. Жиілік санауышында сигналдың жиілігін анықтау үшін сенсордан немесе байланыс желісінен келетін импульстік тізбек болуы мүмкін кіріс сигналы есептеледі және талданады.